DE102004036001A1 - Broadband antenna with low height - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antenne, umfassend eine Abstrahlfläche (1) und eine Grundfläche (2). Gemäß der Erfindung sind zwischen der Abstrahlfläche (1) und der Grundfläche (2) ein oder mehrere diskrete Bauelemente (3) angeordnet, wobei die Abstrahlfläche (1) bezüglich ihrer Breite B und bezüglich ihrer Höhe H zur Grundfläche (2) eine Taperung aufweist.The invention relates to an antenna comprising a radiating surface (1) and a base (2). According to the invention, one or more discrete components (3) are arranged between the radiating surface (1) and the base surface (2), the radiating surface (1) having a width with respect to its width B and with respect to its height H to the base surface (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Antenne umfassend eine Abstrahlfläche und eine Grundfläche.The The invention relates to an antenna comprising a radiating surface and a base area.

Streifenantennen, auch als Patch-Antennen bezeichnet, zeichnen sich durch ein geringes Gewicht und einen geringen Querschnitt aus, was Ihnen eine leichte Handhabung und ein breites Anwendungsfeld verschafft.Antennas, also referred to as patch antennas, are characterized by a low Weight and a low profile, giving you a lightweight Handling and a wide range of applications.

Bekannte Streifenantennen bestehen aus einem Metallstreifen, der in einem vorgebbaren Abstand parallel zu einer metallischen Grundfläche angeordnet ist. Zwischen dem Streifen und der Grundfläche befindet sich meist ein homogenes Dielektrikum. Die Länge des Metallstreifens ist so gewählt, dass die elektrische Länge der Leitung, die der Streifen mit der Grundfläche bildet, ungefähr eine halbe Wellenlänge (im Dielektrikum) lang ist. Die Breite der Metallfläche bestimmt im Wesentlichen die Impedanz der Antenne, der Abstand des Streifens zur Grundfläche bestimmt im Wesentlichen die Bandbreite. Dieser Abstand ist gleichzeitig die Bauhöhe der Streifenantenne. Üblicherweise liegt die Bauhöhe zwischen einem Zwanzigstel und einem Fünftel der Freiraumwellenlänge bei Bandmitte, wobei eine größere Bauhöhe eine höhere Bandbreite zur Folge hat.Known Strip antennas consist of a metal strip, which in one predeterminable distance arranged parallel to a metallic base is. Between the strip and the base is usually a homogeneous dielectric. The length of the metal strip is chosen so that the electrical length the wire forming the strip with the base, approximately one half wavelength (in the dielectric) is long. The width of the metal surface determined essentially the impedance of the antenna, the distance of the strip to the base area essentially determines the bandwidth. This distance is simultaneous the height the strip antenna. Usually is the height between one twentieth and one fifth of the free space wavelength Melting center, with a larger height one higher Bandwidth has the consequence.

Ein Nachteil der Streifenantennen ist die geringe Bandbreite. Zur Vergrößerung der Bandbreite wird z.B. die Form des Metallstreifens derart gewählt, dass die Resonanzfrequenzen von zwei oder mehr Schwingungsmoden der Antenne einen relativ geringen Frequenzabstand besitzen. Dadurch lassen sich Bandbreiteverhältnisse von bis zu 1,6:1 erreichen. Das Bandbreiteverhältnis ist definiert als das Verhältnis der obe ren Frequenzgrenze zur unteren Frequenzgrenze. Solche Streifenantennen sind z.B. aus EP 0 989 628 B1 und WO 2004/021514 A1 bekannt.A disadvantage of the strip antennas is the low bandwidth. To increase the bandwidth, for example, the shape of the metal strip is chosen such that the resonance frequencies of two or more oscillation modes of the antenna have a relatively small frequency spacing. As a result, bandwidth ratios of up to 1.6: 1 can be achieved. The bandwidth ratio is defined as the ratio of the upper frequency limit to the lower frequency limit. Such strip antennas are eg off EP 0 989 628 B1 and WO 2004/021514 A1.

Bei der Streifenantenne aus EP 0 989 628 B1 ist die Grundfläche dabei mittels eines Koaxialkabels mit der Abstrahlfläche verbunden, wobei das Koaxialkabel der Zuführung von Signalen an die Abstrahlfläche dient. Die Grundfläche weist in diesem Fall einen senkrechten Rand auf, welcher sich senkrecht von der Grundfläche erstreckt, so dass sich ein "L"- oder "U"-förmiger Querschnitt ergibt. Ein Nachteil dieser Anordnung ist die für bestimme Anwendungsgebiete zu geringe Bandbreite.Off at the strip antenna EP 0 989 628 B1 the base is connected by means of a coaxial cable with the radiating surface, wherein the coaxial cable is used to supply signals to the radiating surface. The base surface in this case has a vertical edge, which extends perpendicularly from the base surface, so that an "L" or "U" -shaped cross-section results. A disadvantage of this arrangement is that for certain applications too low bandwidth.

Für bestimmte kommerzielle und militärische Anwendungsgebiete, z.B. dem Hopping Betrieb bei militärischen Kommunikationsdiensten, bei Kampffeldüberwachungssystemen, bei Sendesystemen, bei denen mehrere Sender, die auf verschiedenen Frequenzen arbeiten, gleichzeitig an die gleiche Antenne angeschlossen sind sowie bei entsprechenden Empfangssystemen benötigt man Antennen, die zwar die geringe Bauhöhe und Baugröße aber eine beträchtlich größere Bandbreite besitzen, als sie sich mit Streifenantennen erzielen lassen. Es gibt natürlich andere Antennentypen, die das geforderte Bandbreiteverhältnis besitzen. Diese besitzen jedoch in vielen Fällen wesentlich größere Abmessungen.For certain commercial and military applications, e.g. hopping operations in military communications services, in combat field monitoring systems, in broadcast systems, where multiple transmitters operate on different frequencies work simultaneously connected to the same antenna and with appropriate receiving systems you need antennas, although the low height and size but a considerable one greater bandwidth own, as they can be achieved with striped antennas. It there are, of course other types of antennas that have the required bandwidth ratio. However, these have much larger dimensions in many cases.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Antenne anzugeben, mit welcher die Bandbreite wesentlich erhöht werden kann.It It is therefore an object of the invention to provide an improved antenna, with which the bandwidth can be significantly increased.

Diese Aufgabe wird mit der Antenne gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Antenne sind Gegenstand von Unteransprüchen.These Task is with the antenna according to claim 1 solved. Advantageous embodiments of Antenna are the subject of dependent claims.

Bei der erfindungsgemäßen Antenne sind zwischen der Abstrahlfläche und der Grundfläche ein oder mehrere diskrete Bauelemente angeordnet, wobei die Abstrahlfläche bezüglich ihrer Breite B und bezüglich ihrer Höhe H zur Grundfläche eine Taperung aufweist. Mit dem Begriff Taperung ist hierbei gemeint, dass entlang der Längsausdehnung L der Abstrahlfläche die Breite B sowie die Höhe H der Abstrahlfläche über der Grundfläche variieren.at the antenna according to the invention are between the radiating surface and the base area arranged one or more discrete components, wherein the radiating surface with respect to their Width B and re their height H to the base area has a taping. By the term taping is meant here, that along the longitudinal extent L of the radiating surface the width B and the height H of the radiating surface over the Floor space vary.

Die Abstrahlfläche weist vorteilhaft eine maximale Länge Lmax ≤ 0,6 λmax, eine maximale Breite Bmax ≤ λmax und eine bezüglich der Grundfläche maximale Höhe Hmax ≤ 0,4 λmax auf, wobei λmax die Freiraumwellenlänge an der unteren Frequenzgrenze fu des Frequenzbandes der Antenne ist. Für das Stehwellenverhältnis VSWR gilt in einem Frequenzbereich [fu, fo] mit fu und fo als untere und obere Frequenzgrenze des Frequenzbandes der Antenne bevorzugt VSWR ≤ 3, wobei für die Bandbreite fo/fu ≥ 1,4 gilt.The emission surface advantageously has a maximum length L max ≦ 0.6 λ max , a maximum width B max ≦ λ max and a maximum height H max ≦ 0.4 λ max with respect to the base area, where λ max is the free space wavelength at the lower frequency limit f u is the frequency band of the antenna. For the VSWR VSWR in a frequency range [f u , f o ] with f u and f o as the lower and upper frequency limit of the frequency band of the antenna is preferably VSWR ≤ 3, where for the bandwidth f o / f u ≥ 1.4 applies.

Die Abstrahlfläche weist vorteilhaft eine konstante Taperung auf. In diesem Fall weist die Abstrahlfläche die Form eines gleichschenkligen Dreiecks auf. Dabei bildet die Abstrahlfläche zusammen mit der Grundfläche einen TEM-Wellenleiter mit konstantem Wellenwiderstand.The radiating advantageously has a constant tapering. In this case, points the radiating surface the shape of an isosceles triangle. This forms the radiating along with the footprint a TEM waveguide with constant characteristic impedance.

Die Mittel zur Einspeisung elektromagnetischer Energie auf die Antenne sind bevorzugt im Bereich des geringsten Abstandes zwischen Abstrahlfläche und Grundfläche angeordnet. Bei einer dreieckförmigen Abstrahlfläche kann dies zweckmäßig eine Ecke der Abstrahlfläche sein.The Means for feeding electromagnetic energy to the antenna are preferably in the range of the smallest distance between radiating surface and Floor space arranged. In a triangular radiating this may be a good one Corner of the radiating surface be.

Die Einspeisung ist bevorzugt eine koaxiale Einspeisung. Dabei wird der koaxiale Innenleiter galvanisch mit der Abstrahlfläche verbunden, während der Außenleiter galvanisch mit der Grundfläche der Antenne verbunden ist. Die Taperung der Breite der Abstrahlfläche und der Höhe der Abstrahlfläche über der Grundfläche wird dabei zweckmäßig passend zur Impedanz des angeschlossenen Speisekabels gewählt, da dann die an der Speisestelle entstehenden höheren Schwingungsmoden der Antenne nur mit geringer Amplitude angeregt werden.The feed is preferably a coaxial feed. In this case, the coaxial inner conductor is galvanically connected to the radiating surface, while the outer conductor is galvanically connected to the base of the antenna. The taping of the width of the Radiating surface and the height of the radiating surface above the base is suitably chosen to match the impedance of the connected feeder cable, since then the resulting at the feed point higher vibration modes of the antenna are excited only with low amplitude.

Die diskreten Bauelemente, die unterhalb der Abstrahlfläche an vorgebbaren Orten mit vorgebbaren Werten verteilt sind, dienen zur Verbesserung der Anpassung für den unteren Teil des Frequenzbereichs. Werte und Orte lassen sich entsprechend den jeweiligen Forderungen an die Anpassung und an das Strahlungsdiagramm der Antenne wählen. Die diskreten Bauelemente können insbesondere Induktivitäten und/oder Kapazitäten sein.The discrete components, below the radiating surface to specifiable Places with predeterminable values are distributed, serve to improve the Adaptation for the lower part of the frequency range. Values and places can be according to the respective requirements for adaptation and to the Select the radiation pattern of the antenna. The discrete components can in particular inductors and / or capacities be.

Selbstverständlich sind aber auch andere als dreieckförmige Formen und nichtkonstante Höhen- und Breitentaperung der Abstrahlfläche der Antenne im speziellen Fall sinnvoll. Dadurch sind weitere Verbesserungen der Anpassung und der Form des Strahlungsdiagramms möglich.Of course they are but also other than triangular Shapes and non-constant altitude and Wide aperture of the radiating surface the antenna in a special case makes sense. There are further improvements the adaptation and the shape of the radiation pattern possible.

Der Begriff "diskretes Bauelement" ist funktionell zu verstehen. Hier kann natürlich statt einer diskreten Induktivität oder Kapazität auch eine Ausführung aus einer auf einem Substrat (nicht dargestellt) gedruckten Leitung verwendet werden.Of the Term "discrete Component "is to understand functionally. Here, of course, instead of a discreet inductance or capacity also an execution from a printed on a substrate (not shown) line be used.

Die erfindungsgemäße Antenne ermöglicht ein sehr breitbandiges Funkverfahren, z.B. Hoppingbetrieb. Außerdem ist eine gleichzeitige Speisung der Antenne mit mehreren Sendelinien, die in einem breiten Frequenzbereich verteilt sind, möglich. Darüber hinaus ist es mit der erfindungsgemäßen Antenne möglich, mehrere in einem breiten Frequenzband liegende Empfangssignale gleichzeitig zu empfangen.The antenna according to the invention allows one very broadband radio method, e.g. Hopping operation. Besides that is a simultaneous feeding of the antenna with several transmission lines, which are distributed in a wide frequency range, possible. Furthermore it is with the antenna according to the invention possible, several receive signals located in a wide frequency band simultaneously to recieve.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Antenne ist die Möglichkeit, diese breitbandige Antenne direkt vor einer metallischen oder nichtmetallischen Wand zu verwenden, ohne dass sich ihre Anpassung oder ihr Strahlungsdiagramm verschlechtert Dies ist auch möglich bei konformer Anpassung der Abstrahlfläche an eine eventuell gekrümmte Form der metallischen Wand. Bei einer metallischen Wand kann die Wand selbst als Grundfläche verwendet werden. Die Wand könnte z.B. ein Teil der Oberfläche eines Fahrzeugs, eines Schiffs oder eines Flugzeugs sein. Durch die geringe Bauhöhe der Antenne überragt die Antenne die Fahrzeugoberfläche nur wenig. Dies gilt sowohl für Ausführungen für den VHF-, den UHF und natürlich für den Mikrowellenbereich.One Another advantage of the antenna according to the invention is the possibility This broadband antenna in front of a metallic or non-metallic Use wall without affecting their customization or their radiation pattern This is also possible with conformal adjustment of the radiating surface to a possibly curved shape of the metallic wall. For a metallic wall, the wall itself as a base area be used. The wall could e.g. a part of the surface of a Vehicle, a ship or an airplane. By the low height surmounted by the antenna the antenna the vehicle surface only a little. This applies to both versions for the VHF, the UHF and of course for the Microwave range.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im weiteren anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigenThe Invention and further advantageous embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to drawings. Show it

1 eine erste Ausführungsform eines Antennenaufbaus gemäß der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Darstellung, 1 A first embodiment of an antenna assembly according to the present invention in perspective view,

2 den Antennenaufbau von 1 in Seitenansicht, 2 the antenna structure of 1 in side view,

3 den Antennenaufbau von 1 in Draufsicht, 3 the antenna structure of 1 in plan view,

4 eine zweite Ausführungsform eines Antennenaufbaus gemäß der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Darstellung, 4 A second embodiment of an antenna assembly according to the present invention in a perspective view,

5 den Kurvenverlauf des Stehwellenverhältnisses an der Speisestelle der in 4 dargestellten Ausführung als Funktion der Frequenz, 5 the curve of the standing wave ratio at the feed point of in 4 illustrated embodiment as a function of frequency,

6 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antenne mit einer zweiten Abstrahlfläche. 6 A third embodiment of an antenna according to the invention with a second emission surface.

7 eine beispielhafte Ausführungsform einer Anwendung einer erfindungsgemäßen Antenne einer ersten oder zweiten Ausführungsform. 7 an exemplary embodiment of an application of an antenna according to the invention a first or second embodiment.

Das Antennenelement in einem Aufbau in einer ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß 1 bis 3 umfasst eine Abstrahlfläche 1 und eine metallische Grundfläche 2. Zweckmäßig ist an der Speisestelle ein Anschluss 7 – im Weiteren als Signalanschluss bezeichnet –, insbesondere in Form eines Koaxialkabels (nicht dargestellt), zum Zuführen von Signalen an die Abstrahlfläche 1 vorhanden. Der Signalanschluss 7 mittels eines Koaxialkabels kann dabei mittels einem Fachmann bekannter Maßahmen erfolgen, wobei der Innenleiter des Koaxialkabels mit der Abstrahlfläche 1 und der Außenleiter des Koaxialkabels mit der Grundfläche 2 leitend verbunden ist. Zweckmäßig kann das Antennenelement in einem Gehäuse (nicht dargestellt) untergebracht sein.The antenna element in a structure in a first preferred embodiment according to 1 to 3 includes a radiating surface 1 and a metallic base 2 , It is expedient to have a connection at the feed station 7 - hereinafter referred to as signal terminal -, in particular in the form of a coaxial cable (not shown), for supplying signals to the radiating surface 1 available. The signal connection 7 By means of a coaxial cable can be done by means of a person skilled in the known measures, wherein the inner conductor of the coaxial cable with the radiating surface 1 and the outer conductor of the coaxial cable with the base 2 is conductively connected. Suitably, the antenna element in a housing (not shown) may be housed.

Im Bereich 5 des Signalanschlusses 7 können bevorzugt Mittel, z.B. Stifte (nicht dargestellt) vorhanden sein, welche ein sicheres Halten der Abstrahlfläche 1 in einer festen, von der Grundfläche 2 getrennten Position ermöglichen. Diese Stifte bestehen zweckmäßig aus elektrisch nicht leitenden Material, z.B. Kunststoff. Selbstverständlich sind auch andere dem Fachmann bekannte Halterungen möglich, z. B. die Füllung des Raumbereichs zwischen der Grundfläche 2 und der Abstrahlfläche 1 mit dielektrischen Material passender Dielektrizitätskonstante.In the area 5 the signal connection 7 For example, there may be means, eg pins (not shown), which ensure secure holding of the emitting surface 1 in a solid, from the ground 2 enable separate position. These pins are suitably made of electrically non-conductive material, such as plastic. Of course, other known in the art holders are possible, for. B. the filling of the space between the base 2 and the radiating surface 1 with dielectric material of suitable dielectric constant.

4 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antenne. Bei dieser Ausführungsform sind die Teile der Abstrahlfläche 1 im Bereich 4 der diskreten Bauelemente 3 und/oder im Bereich 5 des Signalanschlusses (nicht dargestellt) parallel zur Grundfläche 2 ausgeführt. Dadurch lässt sich die Handhabung der Abstrahl fläche 1 und insbesondere die Befestigung der diskreten Bauelemente 3 und des Signalanschlusses an die Abstrahlfläche 1 verbessern. 4 shows a second embodiment of an antenna according to the invention. In this embodiment, the parts of the radiating surface 1 in the Be rich 4 the discrete components 3 and / or in the area 5 the signal terminal (not shown) parallel to the base 2 executed. This allows the handling of the radiating surface 1 and in particular the attachment of the discrete components 3 and the signal connector to the radiating surface 1 improve.

Die Abstrahlfläche 1 weist im Bereich 4 der diskreten Bauelemente 3 beispielhaft einen Abstandswert Hmax von 0,13μλmax zur Grundfläche 2 auf, wobei λmax dabei die Freiraumwellenlänge an der unteren Frequenzgrenze fu des Frequenzbandes der Antenne ist. Der Abstand Hmax wird hierbei zweckmäßig als Lot auf die Grundfläche 2 bestimmt. Die Größe Lmax beträgt beispielhaft 0,25·λmax, die Größe Bmax beträgt beispielhaft ebenfalls 0,25·λmax. Ort und Wert der diskreten Bauelemente werden in Abhängigkeit von Hmax, Lmax und Bmax gewählt. Selbstverständlich kann der Abstand Hmax zwischen der Abstrahlfläche 1 und der Grundfläche 2 in dem Bereich 4 der diskreten Bauelemente 3 aus Gründen einer verbesserten Anpassung verändert werden.The radiating surface 1 points in the area 4 the discrete components 3 for example, a distance value H max of 0.13μλ max to the base 2 where λ max is the free space wavelength at the lower frequency limit f u of the frequency band of the antenna. The distance H max is useful as solder on the base 2 certainly. The size L max is, for example, 0.25 × λ max , and the size B max is also, for example, 0.25 × λ max . The location and value of the discrete components are selected as a function of H max , L max and B max . Of course, the distance H max between the radiating surface 1 and the base area 2 in that area 4 the discrete components 3 be changed for reasons of improved adaptation.

Vorteilhaft weist die Abstrahlfläche 1 einen senkrecht zur ihrer Längenausdehnung L ausgeführten Schlitz 11 auf. Dadurch wird die Abstrahlfläche 1 in einen hinteren Teil HT und einen vorderen Teil VT aufgespaltet. Vorteilhaft wird dieser Schlitz 11 durch diskrete Blindelemente (nicht dargestellt), z.B. Induktivitäten überbrückt. Neben der großen Breitbandigkeit, die die Beschattung mit geeigneten Blindelementen bewirkt, lässt sich durch den Wert und den Ort der Blindelemente auch das Strahlungsdiagramm der Antenne beeinflussen.Advantageously, the radiating surface 1 a perpendicular to their longitudinal extension L running slot 11 on. This will make the radiating surface 1 split into a rear part HT and a front part VT. Advantageous is this slot 11 by discrete reactive elements (not shown), for example, bridges inductors. In addition to the large bandwidth, which causes the shading with appropriate reactive elements, can be influenced by the value and the location of the dummy elements and the radiation pattern of the antenna.

Der Begriff "diskretes Blindelement" ist funktionell zu verstehen. Hier kann natürlich statt einer diskreten Induktivität auch eine Ausführung aus einer auf einem Substrat (nicht dargestellt) gedruckten Leitung verwendet werden.Of the Term "discrete Blind element "is to understand functionally. Here, of course, instead of a discreet inductance also an execution from a printed on a substrate (not shown) line be used.

Die Grundfläche 2 kann bei der ersten und zweiten Ausführungsform der Erfindung vorteilhaft eben, einfach- oder doppeltgekrümmt und die Abstrahlfläche 1 zu der Krümmung der Grundfläche 2 konform ausgeführt. Dadurch ist es möglich, den Antennenaufbau auch auf beliebig geformten Trägerstrukturen mit geringem Raumbedarf anzubringen.The base area 2 can in the first and second embodiment of the invention advantageously flat, single or double curved and the emitting surface 1 to the curvature of the base 2 compliant. This makes it possible to attach the antenna assembly also on any desired carrier structures with low space requirements.

5 zeigt den Kurvenverlauf des Stehwellenverhältnisses VSWR an der Speisestelle des Signalanschlusses der in 4 dargestellten Ausführung als Funktion der Frequenz. Das zugrunde liegende Verhältnis stehender Wellen wird basierend auf der Streuung der Spannung berechnet, welche am Eingang des Anschlusses der Speisemittel an der Abstrahlfläche 1 gemessen werden. 5 shows the curve of the standing wave ratio VSWR at the feed point of the signal terminal of the in 4 illustrated embodiment as a function of frequency. The underlying ratio of standing waves is calculated based on the dispersion of the voltage at the input of the connection of the feed means to the radiating surface 1 be measured.

Im Frequenzbereich von 220-450 MHz beträgt das Stehwellenverhältnis VSWR weniger als 2. Im gesamten Frequenzband von 200-1050 MHz beträgt das Stehwellenverhältnis weniger als 3.in the Frequency range of 220-450 MHz is the VSWR VSWR less than 2. Over the entire frequency band of 200-1050 MHz, the VSWR is less as 3.

6 zeigt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antenne. Bei dieser Ausführungsform ist die Grundfläche durch eine zweite Abstrahlfläche 1a ersetzt, wobei die zweite Abstrahlfläche 1a an der durch die Grundfläche aufgespannten Ebene (nicht dargestellt) gespiegelt ist. 6 shows a third embodiment of an antenna according to the invention. In this embodiment, the base is through a second radiating surface 1a replaced, wherein the second radiating surface 1a is mirrored at the plane defined by the base plane (not shown).

Die Teile der Abstrahlfläche 1, 1a im Bereich 4 der diskreten Bauelemente 3 und/oder im Bereich 5 des Anschlusses 7 sind parallel zur Grundfläche ausgeführt. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die Abstrahlflächen 1, 1a eine in 1 und 2 dargestellte Form aufweisen.The parts of the radiating surface 1 . 1a in the area 4 the discrete components 3 and / or in the area 5 of the connection 7 are executed parallel to the base. Of course it is also possible that the radiating surfaces 1 . 1a one in 1 and 2 have shown shape.

In 7 ist eine beispielhafte Ausführungsform einer Anwendung einer erfindungsgemäßen Antenne dargestellt. Mehrere Antennen 9 sind am Umfang eines Zylinders 8 angeordnet. Die Form des Zylinders 8 kann dabei zweckmäßig die einem Schiffsmast ähneln. Die Antennen 9 sind auf die Außenfläche des Zylinders 8 gesetzt und werden als Sendeantennen für verschiedene Frequenzbereiche verwendet. Mögliche Sende- bzw. Empfangsbereiche sind dabei z.B. 30-100 MHz, 100-200 MHz und 200-600 MHz.In 7 an exemplary embodiment of an application of an antenna according to the invention is shown. Several antennas 9 are on the circumference of a cylinder 8th arranged. The shape of the cylinder 8th can be useful similar to a ship's mast. The antennas 9 are on the outside surface of the cylinder 8th are set and used as transmit antennas for different frequency ranges. Possible transmission or reception ranges are eg 30-100 MHz, 100-200 MHz and 200-600 MHz.

Die Zylinderarrays werden im Sendefall für Kommunikation und elektronische Gegenmaßnahmen zur Störung gegnerischer Kommunikationseinrichtungen verwendet. Im Empfangsfall werden die Arrays für Kommunikation und für elektronische Unterstützungsmaßnahmen, d.h. Auffassung, Peilung und Klassifikation fremder Kommunikationseinrichtungen verwendet. Zweckmäßig werden die Antennen 9 dabei über so genannte Strahlformungsnetzwerke 10 (beamforming) sowohl in Summendiagramme als auch in Einzelstrahlerdiagramme auf die Endgeräte, also Sender und Empfänger verteilt.The cylinder arrays are used in the transmission case for communication and electronic countermeasures to disturb opposing communication devices. In the reception case, the arrays are used for communication and for electronic support measures, ie, viewing, bearing, and classification of foreign communication devices. The antennas are useful 9 thereby over so-called beam forming networks 10 (Beamforming) distributed both in sum diagrams and in Einzelstrahlerdiagramme on the terminals, so transmitter and receiver.

Claims (15)

Antenne umfassend eine Abstrahlfläche (1) und einer Grundfläche (2), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Abstrahlfläche (1) und der Grundfläche (2) ein oder mehrere diskrete Bauelemente (3) angeordnet sind, wobei die Abstrahlfläche (1) bezüglich ihrer Breite B und bezüglich ihrer Höhe H zur Grundfläche (2) eine Taperung aufweist.Antenna comprising a radiating surface ( 1 ) and a base area ( 2 ), characterized in that between the radiating surface ( 1 ) and the base area ( 2 ) one or more discrete components ( 3 ) are arranged, wherein the radiating surface ( 1 ) with respect to their width B and with respect to their height H to the base area ( 2 ) has a taping. Antenne gemäß Anspruch 1, wobei die Abstrahlfläche (1) eine maximale Länge Lmax ≤ 0,6 λmax, eine maximale Breite Bmax ≤ λmax und eine bezüglich der Grundfläche (2) maximale Höhe Hmax ≤ 0,4 λmax aufweist, wobei λmax die Freiraumwellenlänge an der unteren Frequenzgrenze fu des Frequenzbandes der Antenne istAntenna according to claim 1, wherein the radiating surface ( 1 ) a maximum length L max ≤ 0.6 λ max , a maximum width B max ≤ λ max and one with respect to the base area ( 2 ) maximum height H max ≤ 0.4 λ max , where λ max is the free space wavelength at the lower frequency limit f u of the frequency band of the antenna Antenne gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in einem Frequenzbereich [fu, fo] mit fu: untere Frequenzgrenze des Frequenzbandes der Antenne und fo: oberen Frequenzgrenze des Frequenzbandes der Antenne das Stehwellenverhältnis VSWR ≤ 3 ist, wobei für die Bandbreite fo/fu ≥ 1,4 gilt.Antenna according to one of the preceding claims, wherein in a frequency range [f u , f o ] with f u : lower frequency limit of the frequency band of the antenna and f o : upper frequency limit of the frequency band of the antenna, the VSWR ≤ 3, wherein for the bandwidth f o / f u ≥ 1.4 holds. Antenne gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zwischen der Grundfläche (2) und der Abstrahlfläche (1) angeordneten ein oder mehreren diskreten Bauelemente (3) Induktivitäten und/oder Kapazitäten sind.Antenna according to one of the preceding claims, wherein the between the base ( 2 ) and the radiating surface ( 1 ) arranged one or more discrete components ( 3 ) Inductors and / or capacitances are. Antenne gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Abstrahlfläche (1) bezüglich der Höhe H und der Breite B eine konstante Taperung aufweist.Antenna according to one of the preceding claims, wherein the radiating surface ( 1 ) with respect to the height H and the width B has a constant tapering. Antenne gemäß einem der Ansprüche 1-4, wobei die Abstrahlfläche (1) bezüglich der Höhe H und der Breite B eine inkonstante Taperung aufweist.Antenna according to one of claims 1-4, wherein the radiating surface ( 1 ) with respect to the height H and the width B has an inkonstante Taperung. Antenne gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Abstrahlfläche (1) einen senkrecht zu ihrer Längsausdehnung L ausgeführten Schlitz (11) aufweist.Antenna according to one of the preceding claims, wherein the radiating surface ( 1 ) a perpendicular to its longitudinal extent L executed slot ( 11 ) having. Antenne gemäß Anspruch 7, wobei der Schlitz (11) durch ein oder mehrere diskrete Blindelemente überbrückt ist.An antenna according to claim 7, wherein the slot ( 11 ) is bridged by one or more discrete reactive elements. Antenne gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Mittel zum Halten der Abstrahlfläche (1) vorhanden sind, welche die Abstrahlfläche (1) in fester, von der Grundfläche (2) getrennten Position halten.Antenna according to one of the preceding claims, wherein means for holding the radiating surface ( 1 ) are present, which the radiating surface ( 1 ) in solid, from the base ( 2 ) hold a separate position. Antenne gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Mittel (7) zur Einspeisung elektromagnetischer Energie auf die Antenne vorhanden sind, welche im Bereich (5) des geringsten Abstandes zwischen Abstrahlfläche (1) und Grundfläche (2) angeordnet sind.Antenna according to one of the preceding claims, wherein means ( 7 ) are present for feeding electromagnetic energy to the antenna, which in the area ( 5 ) of the smallest distance between radiating surface ( 1 ) and base area ( 2 ) are arranged. Antenne gemäß Anspruch 10, wobei der Teil der Abstrahlfläche (1) im Bereich (4) der diskreten Bauelemente (3) und/oder im Bereich (5) der Einspeisemittel (7) parallel zur Grundfläche (2) ist.Antenna according to claim 10, wherein the part of the radiating surface ( 1 ) in the area ( 4 ) of the discrete components ( 3 ) and / or in the field ( 5 ) of the feed ( 7 ) parallel to the base ( 2 ). Antenne gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Grundfläche (2) eben, einfach- oder doppeltgekrümmt ist und die Abstrahlfläche (1) zu der Krümmung der Grundfläche (2) konform ausgeführt ist.Antenna according to one of the preceding claims, wherein the base area ( 2 ) is flat, single or double curved and the radiating surface ( 1 ) to the curvature of the base ( 2 ) compliant. Antenne gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Grundfläche (2) durch eine zweite Abstrahlfläche (1a) ersetzt ist, wobei die zweite Abstrahlfläche (1a) an der durch die Grundfläche (2) aufgespannten Ebene gespiegelt ist.Antenna according to one of the preceding claims, wherein the base area ( 2 ) by a second radiating surface ( 1a ), wherein the second radiating surface ( 1a ) at the by the base ( 2 ) spanned plane is mirrored. Anordnung aus mehreren Antennen gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Antennen entlang des Umfangs einer zylinderförmigen Trägerstruktur (8) angeordnet sind.Arrangement of a plurality of antennas according to one of the preceding claims, wherein the antennas along the circumference of a cylindrical support structure ( 8th ) are arranged. Anordnung gemäß Anspruch 14, wobei die Antennen über Strahlformungsnetzwerke (10) miteinander verschaltet sind.Arrangement according to claim 14, wherein the antennas via beam forming networks ( 10 ) are interconnected.
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